Steroïden en microcirculatie bij hartchirurgie (SICS)

Inleiding Hartchirurgie wordt in verband gebracht met orgaandisfunctie van variabele ernst, wat verder leidt tot een toename van de verblijfsduur op de IC (ICU LOS) of zelfs een hogere mortaliteit. Er wordt rekening gehouden met verschillende mechanismen, van globale via regionale hemodynamica tot veranderingen in de microcirculatie.

Deze zijn het gevolg van een intense ontstekingsreactie die wordt veroorzaakt door het contact van bloed met cardiopulmonale bypass-oppervlakken, het contact bloed - lucht van cardiotomie-aspiratie, heparine en heparine - protaminecomplexen, ischemie - reperfusiemediatoren en toxines uit de spijsverteringsbuis.

Deze veranderingen worden waargenomen bij zowel de kloppende hartoperatie als chirurgie met cardiopulmonale bypass (CBP). De ontstekingsreactie is waarschijnlijk minder belangrijk bij off-pump-chirurgie, hoewel deze hypothese vaak in twijfel wordt getrokken en sommige publicaties laten zien dat de veranderingen die verband houden met CBP slechts van voorbijgaande aard kunnen zijn.

De ontstekingsreactie wordt mogelijk verminderd door toediening van hoge doses corticoïden bij de inductie van de anesthesie - door de celmembraanintegriteit, leukocytenadhesie en verzwakking van de cellulaire immuniteit te behouden, en ten slotte door vermindering van de afgifte van complement en cytokine.

Talrijke meta-analyses tonen de voordelen van deze strategie met een acceptabel beveiligingsprofiel:

• Vermindering van boezemfibrilleren
• Mogelijke ICU LOS-reductie
• Dezelfde incidentie van wondinfectie

Binnen de risico's kan worden waargenomen:

• Hogere incidentie van hyperglykemie
• Geen invloed op totale mortaliteit Twee recente grote RCT's vonden echter geen enkel voordeel in termen van morbiditeit-mortaliteit, incidentie van wondinfectie en mogelijk een toename van het aantal herinterventies voor tamponnade.

Gezien het lage niveau van bewijs over de werkelijke voordelen en enkele van de secundaire effecten, werd het systematische gebruik van corticoïden (zoals toegepast in ons centrum) door sommige hartchirurgische centra opgegeven.

Desalniettemin kunnen corticoïden gunstig zijn in specifieke subgroepen. Om deze patiënten te identificeren, is het belangrijk om het mechanisme van veranderingen in de microcirculatie in de setting van hartchirurgie met CBP en het effect van corticoïden op CBP-geïnduceerde ontstekingsprocessen te begrijpen.

De veranderingen van de endotheliale functie onder CBP kunnen op drie niveaus worden waargenomen:

1. endotheliale reactiviteit (vaatverwijding en vasoconstrictie)
2. doorbloeding (versnelling en vertraging)
3. glycocalyx (endotheliale beschermlaag) Deze drie componenten van microcirculatie zijn nauw met elkaar verbonden. De Backer-studie over sublinguale microcirculatie toont de veranderingen die specifiek zijn voor dit type chirurgie (meer uitgesproken bij hartchirurgie met CBP dan off-pump) en niet gevonden bij kleine chirurgie (thyreoïdectomie). Hij vond ook een positieve correlatie met het lactaatgehalte. Hartchirurgie kan worden beschouwd als een interessant studiemodel voor microcirculatie en endotheelfunctie.

De hypothese van de onderzoekers is dat modificaties van de microcirculatie samen met die van de endotheelfunctie bij hartchirurgie met CBP het gevolg zijn van endotheelcelbeschadiging en aantasting van de beschermende laag - glycocalyx, aandoening die de perifere weefselreactiviteit voor hypoxie ontregelt, en dat corticoïden deze zouden kunnen verminderen. wijzigingen.

De onderzoekers zullen de endotheliale functie op drie manieren bestuderen:

A/ FMD (Flow Mediated vasoDilation), een niet-invasieve techniek die sinds het einde van de jaren negentig wordt beschouwd als de gouden standaard voor de evaluatie van endotheliale reactiviteit. Het is gebaseerd op echografische meting van de diametervariatie van de arteria brachialis en de Doppler-flowevaluatie, tijdens een episode van voorbijgaande ischemie veroorzaakt door pneumatische manchetopblazing (vasculaire occlusietest).

Drie onderzoeken toonden een reversibele verandering van de endotheelfunctie aan, voornamelijk na hartchirurgie met behulp van CBP met continue bloedstroom (FMD-variatie van ongeveer 11%). De onderzoekers verwachten een vermindering van endotheliale disfunctie met corticoïden met 5% en zullen een groep van 60 patiënten analyseren (30 in de corticoïdengroep en 30 in de placebogroep). In eerdere studies is variatie al significant wanneer MKZ varieert van 1,5 - 2%.

B/ NIRS (nabij-infraroodspectroscopie) - het is een niet-invasieve techniek die de zuurstofverzadiging van het perifere weefsel meet en het mogelijk maakt om het zuurstofverbruik en de reactiviteit van de microcirculatie te beoordelen tijdens een arteriële occlusietest distaal van de compressiemanchet.

Veranderingen van de variabelen afgeleid van delta StO2 (perifere weefselzuurstofverzadiging) na een ischemische - reperfusiegebeurtenis, in plaats van de absolute waarde van StO2, voorspellen een slechte prognose bij een septische patiënt of bij ernstig hoofdletsel. Deze variabelen zijn delta StO2, HbT (total tissue hemoglobine) en THI (muscular hemoglobine index). Uit deze elementen kunnen andere worden berekend: RdecStO2 (StO2-afnamesnelheid tijdens ischemische gebeurtenis die het zuurstofverbruik van het weefsel weerspiegelt) en RincStO2 (toenamesnelheid van StO2 tijdens de reperfusiefase, overeenkomend met relatieve hyperemie). Beide worden uitgedrukt in %/s. De intensiteit van reperfusie kan worden gekwantificeerd door delta THI.

Een recent onderzoek naar hartchirurgie toonde geen StO2-modificaties onder CBP, maar met een kleine populatiesteekproef en het type monitoring dat werd gebruikt, zou dit onderzoek enige methodologische vertekening kunnen bevatten.

Ten slotte is er zeer recent een correlatie gevonden tussen FMD en de variatie van NIRS tijdens een vasculaire occlusietest bij een jonge gezonde proefpersoon, wat de invloed van de endotheliale functie op de microcirculatie alleen maar bevestigt.

C/ Syndecan - 1 concentratiebepaling: dit molecuul is nauw verbonden met glycocalyx en wordt beschouwd als de meest voorspellende marker van zijn integriteit.

Veel factoren kunnen laesies van deze structuur veroorzaken (ontsteking, hyperglycemie, CBP, enz.). De vernietiging ervan veroorzaakt verder een verslechtering van de endotheliale functie (vasoconstrictie en vasodilatatie), voornamelijk gemedieerd door endotheliale factoren.

Corticoïden kunnen worden beschouwd als het meest effectieve molecuul voor bescherming van de glycocalyx.

Toch zullen de onderzoekers syndecan-1 analyseren als een glycocalyx-marker.

Materiaal en methodes:

Na goedkeuring door de ethische commissie en ondertekende geïnformeerde toestemming, zullen de onderzoekers 60 patiënten inschrijven die zijn ingepland voor hartchirurgie met CBP (aorto - coronaire bypass-transplantaat of klepvervanging).

Patiënten gerandomiseerd in de corticoïdengroep krijgen 500 mg methylprednisolon in 100 ml NaCl 0,9% bij inductie van de anesthesie, de placebogroep krijgt 100 ml NaCl 0,9% - beide oplossingen worden bereid in de ziekenhuisapotheek en alleen de apotheker kent de bereiding inhoud (dubbele verblinding).

Uitsluitingscriteria zijn leeftijd onder de 18 jaar, extreme spoedoperaties als het testen de chirurgische behandeling zou vertragen. De onderzoekers sluiten ook de patiënten uit bij wie plaatsing van een pneumatische manchet onmogelijk zou zijn (amputatie, AV-fistel)

Anesthesieprocedure:

Alle patiënten krijgen dezelfde anesthesietechniek, gebaseerd op propofol en remifentanil bij concentratiedoelstelling. Ontspanning wordt bereikt door cisatracurium in continu infuus. Deze vorm van verdoving is de gangbare praktijk in het Erasmusziekenhuis. Alle patiënten zijn uitgerust met een radiale slagaderkatheter en een centraal veneuze katheter, het gebruik van een pulmonale slagaderkatheter wordt overgelaten aan het oordeel van de anesthesist.

Voordat de CBP wordt gestart, krijgen alle patiënten heparine met een beoogde ACT (geactiveerde stollingstijd) van meer dan 480 seconden. De priming van CBP bestaat uit 500 ml gelatine (Geloplasma, Fresenius), met 500 ml cristaloïden (Plasmalyte, Baxter) en 200 ml mannitol (Mannitol 15%, Baxter). Cardioplegie wordt bereikt door bloedinfusie (T 36°) met kaliumchloride. De CBP-stroom is continu van 2,4 l/m2 en de gemiddelde arteriële druk wordt gehandhaafd tussen 60 en 90 mm Hg. Glycemie wordt strikt gecontroleerd vanaf het moment van anesthesie-inductie door continu kortwerkende insuline toe te dienen.

Alle patiënten worden na de operatie overgebracht naar de IC, verdoofd met propofol en remifentanyl totdat hemodynamische stabiliteit en afwezigheid van bloedingen is bereikt. De sedatie wordt dan gestopt en de patiënt wordt geëxtubeerd.

Vasculaire occlusietest:

Variatie van de arteriële diameter en Doppler-flow worden gemeten in de arteria brachialis boven de mediale epicondyl, proximaal van de pneumatische manchet die op de onderarm is geplaatst. Voor echografie-analyse zal een lineaire sonde van 12 MHz worden gebruikt, vastgehouden door een metalen steun om meer precisie en betere reproduceerbaarheid mogelijk te maken. Na de eerste meting van de diameter wordt een pneumatische manchet van 50 mmHg gedurende 5 minuten opgeblazen tot boven de arteriële druk van de patiënt om ischemie te induceren. Diametervariaties in de arteria brachialis worden continu gemeten vanaf 30 seconden voordat de manchet wordt losgelaten tot 3 minuten daarna. FMD wordt geëvalueerd aan de hand van de volgende parameters: basislijndiameter en maximale FMD-variatie in pourcents. In tal van onderzoeken wordt FMD berekend met de formule: FMD (%) = ([diameter van maximale dilatatie na het loslaten van de manchet - basislijndiameter]/ basislijndiameter) x 100. Om de variabiliteit van de meting te verminderen, wordt de diametervariatie aangepast aan de basislijndiameter en aan de initiële stimulus beoordeeld door Doppler-flow. Gegevens worden opgeslagen en geanalyseerd door Quipu FMD.

StO2 wordt gemeten met een weefselspectrometer (Invos, Covidien) bestaande uit een fotodetector, processor en een optische sonde van 15 mm. Dit probleem wordt over de rand van de arm geplaatst zonder enige infuuslijn. Elke 2 seconden wordt StO2 geregistreerd.

In de praktijk wordt na het uitvoeren van de eerste echografische metingen en na 3 minuten stabilisatie van StO2 (basislijn) een ischemische gebeurtenis van 5 minuten gecreëerd door een snelle pneumatische manchetoppomping tot een waarde van 50 mmHg boven de systemische bloeddruk van de patiënt. Hierdoor stopt de arteriële en veneuze bloedstroom in de onderarm, wat leidt tot een afname van HbO2 (= afnamesnelheid StO2 (%/s)).

Na 5 minuten zal de manchet snel leeglopen (<1 seconde) waardoor de arteriële diameter en de flow toenemen - de variatie wordt beoordeeld door middel van echografie en Doppler. Tegelijkertijd neemt StO2 toe (= StO2-toenamesnelheid (%/s)) en worden hogere waarden bereikt dan de uitgangswaarde (= reactieve hyperemie = deltadiameter, stroomsnelheid en StO2). Het NIRS-apparaat meet ook THi (tissulaire hemoglobine-index) bij baseline en 1 minuut, het minimum en maximum.

De toenamesnelheid van de arteriële diameter weerspiegelt de endotheliale reactiviteit, terwijl de toenamesnelheid van StO2 wordt beschouwd als een weefsel = hemoglobinestroommarkering. Reactieve hyperemie kan worden geïnterpreteerd als een test van reactiviteit van de microcirculatie. Snelheid van StO2 afname/THi wordt beschouwd als marker voor zuurstofverbruik.

Syndecan-1-analyse wordt uitgevoerd op bevroren plasma door ELISA-techniek, met behulp van specifieke antilichamen (ELISA-kit van Ray Biotech, Inc), deze methode is al in eerdere studies gebruikt.

Timing van metingen:

Maatregelen worden uitgevoerd op de dag voor de operatie, bij de opname op de IC, om de 24 uur en op dag 7 van het ziekenhuisverblijf.

Glycocalyx-functiebeoordeling:

De eerste analyse wordt uitgevoerd op de dag voor de operatie, vervolgens na de anesthesie-inductie, bij opname op de IC, om de 24 uur en 48 uur.